設(shè)置轉(zhuǎn)角窗的高層住宅剪力墻分析

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我們對表1所示的七種結(jié)構(gòu)模型用建研院TAT版程序進(jìn)行了分析計算，其所受荷載完全相同，層數(shù)、層高、平面形狀及大部分構(gòu)件截面尺寸等幾何參數(shù)也完全相同，僅轉(zhuǎn)角處有的設(shè)置了“L”型剪力墻，有些則僅有交叉相交的連梁。各個方案的結(jié)構(gòu)平面布置見圖1。各個方案的結(jié)構(gòu)力學(xué)模型、底層部分構(gòu)件截面尺寸見表1，上述各種結(jié)構(gòu)模型電算。

表1：各個方案的結(jié)構(gòu)力學(xué)模型

方案號層數(shù)角部開洞情況

外角（洞寬m）內(nèi)角（洞寬m）連梁高度（m）

方案一18開（2.4）開（2.1）0.6

方案二18開（2.4）開（2.1）0.9

方案三18開（2.4）開（2.1）1.2

方案四28開（2.4）開（2.1）0.9

方案五18開（1.5）開（1.5）0.9

方案六18不開（角墻2.5x2.5）不開（角墻2.1x2.1）0.9

方案七28不開（角墻2.5x2.5）不開（角墻2.1x2.1）0.9

由計算可以看出在角部墻體開洞和不開洞，結(jié)構(gòu)的整體效應(yīng)變化是顯而易見的。方案一、二、三、四、五均開洞，方案六、七不開洞，雖然它們的平面布置、荷載等基本相同，構(gòu)件幾何尺寸也差異不大，但結(jié)構(gòu)自振周期、地震作用下位移、基底剪力、彎矩等差異明顯。角部墻體開洞的結(jié)構(gòu)其自振周期比角部墻體不開洞或僅局部開洞的結(jié)構(gòu)自振周期大，地震作用下的位移也大，而基底剪力、彎矩則減小。如方案四、七，在其他條件相同時，X方向第一自振周期分別為2.0976s、1.9775s，相對誤差達(dá)6.1%。又如方案二、六，在其他條件相同時，Y方向地震作用下基底剪力分別為7434.3kN和10520.87kN，相對誤差達(dá)20%。

綜上所述，角部墻體開洞和不開洞，在結(jié)構(gòu)整體效應(yīng)和構(gòu)件的內(nèi)力和配筋上大致有以下一些影響：

在角部墻體開洞，與角部墻體不開洞的剪力墻結(jié)構(gòu)相比，結(jié)構(gòu)整體效應(yīng)影響頗大，結(jié)構(gòu)的抗側(cè)力剛度、自振周期、地震作用等均有不同程度的差異。

角部墻體開洞的剪力墻結(jié)構(gòu)，其外墻內(nèi)力明顯増大，配筋也相應(yīng)加大。開洞的角部各構(gòu)件扭轉(zhuǎn)效應(yīng)明顯。設(shè)計時應(yīng)注意加強(qiáng)外墻的剛度及配筋。

對角部墻體開洞的剪力墻結(jié)構(gòu)，開洞連梁的跨度及截面高度的大小對鄰近構(gòu)件內(nèi)力的影響也不容忽視，應(yīng)注意調(diào)整開洞連梁的跨高比，使設(shè)計盡可能經(jīng)濟(jì)合理。

我院近年來陸續(xù)設(shè)計了一些設(shè)置轉(zhuǎn)角窗的高層住宅剪力墻結(jié)構(gòu)，通過對此類結(jié)構(gòu)的計算分析，結(jié)合工程設(shè)計實(shí)踐，我們體會有以下幾點(diǎn)：

1非抗震設(shè)計和6度、7度、8度抗震設(shè)計的A級高度高層建筑，在設(shè)置轉(zhuǎn)角窗時，應(yīng)符合下列要求：